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红水河及龙滩工程的勘测与规划始于 20 世纪 50 年代。1951年底，广西省政府派出勘测队对红水河进行首次实地勘测。1957年春，珠江水利委员会对红水河及柳江、郁江进行了查勘，1959年提出了《珠江流域开发与治理方案》。1970年，广西水电局规划队再次对红水河开发利用进行查勘和规划，但限于当时的历史条件，流域开发规划未被正式确定。
1978年2月，广西壮族自治区成立水利电力规划小组，组织了由36人组成的队伍，收集了红水河水文、地质资料和勘测、规划资料，对红水河重新进行全面规划。在其编制的《红水河综合利用规划报告》中，确定了包括龙滩在内的红水河十个梯级开发方案。1981年11月，国务院对该报告组织审查后批复：开发红水河的丰富水力资源，是解决华南地区能源问题的战略措施，其开发方针总的以发电为主，兼顾防洪、航运、灌溉、水产等综合效益。
1978年后，中南院在接替广西电力局勘测设计院继续完成前段的勘测、规划工作的同时，全面开展了工程的可行性研究，包括对工程的必要性研究、坝址的比较和选择研究、375～400米正常蓄水位和装机规模的研究、移民和环保研究以及经济效益研究等，1984年6月，提出了《红水河龙滩水电站开发可行性研究报告》（以下简称《报告》），并于1985年通过了国家计委委托水电部召开的对该报告审查会的审查。审查认为，工程的地质问题基本查明，技术经济认证比较充分，《报告》基本达到本阶段深度要求，原则同意该《报告》。审查意见认为龙滩水电站是开发红水河流域的战略性骨干工程，具有巨大的蓄能、调节、补偿作用。鉴于华南电网严重缺电，系统调峰问题日益突出，防洪、航运要求甚为迫切，建议国家将龙滩水电站列入“七五”计划，要求中南院抓紧龙滩水电站的初步设计工作。1988年6月，能源部、国家能源投资公司及广东、广西、贵州对龙滩的正常蓄水位达成一致意见：远景按400米设计，近期按375米建设。1992年，中国国际工程咨询公司又主持了一次专家研讨会，并形成《关于红水河龙滩水电站可行性评估报告》报审国家计委。